高中生物选修一基础知识

/ 6 专题1 传统发酵技术的应用 课题1 果酒和果醋和制作 一、基础知识 （一）果酒制作的原理 1．菌种是 ，属于 生物，新陈代谢类型为 ，无氧时，能进行无氧呼吸，反应式为 。 2．酵母菌繁殖的最适温度 ℃左右，酒精发酵一般控制在 ℃。 （二）果醋制作的原理 1．菌种是 ，属于 生物，新陈代谢类型为 。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。 2．当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的 分解成 ，当缺少糖源时，醋酸菌将 变为 ，再将乙醛变为 。 3．醋酸菌的最适合生长温度为 ℃。 三、操作提示 （一）材料的选择与处理 选择______的葡萄，榨汁前先将葡萄进行_______，然后再除去_______。 （二）防止发酵液被污染 1、榨汁机要清洗_______，并_______。 2、发酵瓶要清洗_________，用体积分数________的酒精消毒。 3、装入葡萄汁后，_________充气口。 （三）控制好发酵条件 1、葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约______的空间。 四、课题延伸 果汁发酵后是否有酒精产生，可以用____________来检验。在________条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现____________。 课题2 腐乳的制作 一、基础知识 腐乳制作的原理 1．腐乳的发酵有多种微生物的参与，其中起主要作用的是 。 2．毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的 分解成小分子的 和 ；脂肪酶可以将 水解成 和 。 二、实验设计 1、实验流程 让豆腐 →加 腌制→加 装瓶→ 腌制。
/ 6 三、操作提示 （一）控制好材料的用量 1、用盐腌制时，注意控制盐的用量。盐的浓度过低， ，可能导致豆腐腐败；盐的浓度过高，会 。 2、乳汤中酒的含量应控制在 左右。酒精含量过低， ，可能导致豆腐腐败；酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会 。 （二）防止杂菌污染 1、用来腌制腐乳的玻璃瓶，刷干净后要用 消毒。 2、装瓶时要 ；加入乳汤后要用胶条将瓶口 ；封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被 。 课题3 制作泡菜并检测亚硝酸盐含量 一乳酸菌 1.代谢类型为异养厌氧型，在 情况下，将葡萄糖分解成乳酸 2.常见种类： 和 3.分布：分布广泛， 、土壤、植物 、人或动物的 内等均有分布。 4.应用：常用于生产 四亚硝酸盐的测定 1.原理 （1）在 条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生 反应后，与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成 色染料。

专题2 微生物的培养与应用 课题1 微生物的实验室培养 一基础知识 1.培养基 （1）培养基的种类包括 培养基和 培养基等。 （2）培养基的化学成分一般都含有 、 、 、 四类营养成分， （3）在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对 、 以及 等的要求。例如：培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加 ；培养霉菌时需要将培养基的PH调至 ；培养细菌时需要将培养基的PH调至 ；培养厌氧微生物时需要提供无氧的条件 2.无菌技术 （1）获得纯净培养物的关键是 。 （2）消毒是指 灭菌是指
/ 6 【思考】消毒与灭菌的相同点与区别分别是什么？ （3）实验室常用的消毒方法是 ，此外，人们也常使用化学药剂进行消毒，如用 、 等。常用的灭菌方法有 、 、 。 二实验操作 1.制备牛肉膏蛋白胨固体培养基 （1）制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法步骤： → → → → 。 2.纯化大肠杆菌 （1）微生物接种的方法中最常用的是 和 。 1. 菌种的保存 为了保持菌种的纯净，需对菌种进行保藏。对于频繁使用的菌种，我们可以采用 法；对于需要长期保存的菌种，可以采用 法。 课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 1．尿素只有被 分解成 之后，才能被植物吸收利用。 2．以土壤中能分解尿素的细菌为研究对象，要达到的两个主要目的是： ⑴ ；⑵ 。 4．实验室中微生物的筛选应用的原理是：人为提供有利于 生长的条件（包括 等），同时抑制或阻止其他微生物生长。 5．选择培养基是指 。 6．常用来统计样品中活菌数目的方法是 。即当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的 。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在 的平板进行计数。另外， 也是测定微生物数量的常用方法。 8．一般来说，统计的菌落数往往比活菌的实际数目 。这是因为 。因此，统计结果一

般用 而不是活菌数来表示。 9．设置对照实验的主要目的是 ，提高实验结果的可信度。 10．对照实验是 。 15．对所需的微生物进行初步筛选，只是分离纯化菌种的第一步，要对分离的菌种进行一步的鉴定，还需要借助 的方法。 课题3 分解纤维素的微生物的分离 二.基础知识：
/ 6 （一）纤维素和纤维素酶 纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分。 （二）纤维素分解菌的筛选 阅读课本课本28页相关部分，回答下列问题： 1、纤维素分解菌的筛选方法-- ，这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选 2、纤维素分解菌的筛选方法的原理 刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成 ，但并不和 、 发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的 。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 (一)土壤取样 选择 的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。根据生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中 的含量相对提高，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。 （二）选择培养 1.选择培养的目的：增加 ，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。 五、课题延伸 本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行 的实验，纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的 进行定量的测定。 巩固提升 课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段 一基础知识 1．PCR原理 填写下列表格 参与的组分 在DNA复制中的作用 解旋酶 DNA母链 合成子链的原料 DNA聚合酶 引物 DNA的两条链是反向平行的，通常将DNA的羟基末端称为 ，而磷酸基团的末端称为 。DNA聚合酶不能 开始合成DNA，而只能 ，因此，DNA复制需要引物。DNA的合成方向总是 。 在DNA的复制过程中，复制的前提是 。在体外可通过控制 来实现。在 的温度范围内，DNA的双螺旋结构将解体，双链分开，这个过程称为 。PCR利用了DNA的 原理，通过控制温度来控制双
/ 6 链的解聚与结合。由于PCR过程的温度高，导致DNA聚合酶失活，后来 的DNA聚合酶的

发现和应用，大大增加了PCR的效率。 PCR反应需要在一定的缓冲溶液中提供： ， ， ， ，同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。 2．PCR的反应过程 PCR一般要经历 循环，每次循环可以分为 、 和 三步。从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，并且由 延伸而成的DNA单链会与 结合，进行DNA的延伸，这样，DNA聚合酶只能 ，使这段固定长度的序列成指数扩增。 3．实验操作 在实验室中，做PCR通常使用 ，它是一种薄壁塑料管。具体操作时，用微量移液器，按PCR反应体系的配方在 中依次加入各组分，，再参照下表的设置设计好PCR仪的循环程序即可。 4．操作提示 为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的 、 、 以及蒸馏水等在使用前必须进行 。PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在 储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。在微量离心管中添加反应成分时，移液管上的枪头要 。 课题3 血红蛋白的提取和分离 一、基础知识 （一）凝胶色谱法 1、凝胶色谱法也称做 ，是根据 分离蛋白质的有效方法。 2、凝胶实际上是一些微小的 球体，这些小球体大多数是由 构成的，如葡聚糖或琼脂糖。 3、在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同，相对分子质量 的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程 ，移动速度 ；而相对分子质量 的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在 移动，路程 ，移动速度 。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 （二）缓冲溶液 1、缓冲溶液的作用是 。 2、缓冲溶液通常由 溶解于水中配制而成的。 3、生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，为了 ，必须保持体外的pH与体内的 。 （三）电泳 1、电泳是指 。 2、许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上 。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷 的电极
/ 6 移动。电泳利用了待分离样品中各分子 的差异以及分子本身的 、 的不同，使带电分子产生不同的 ，从而实现样品中各种分子的分离。 3、两种常用的电泳方法是 和 ，在凝胶中加入S

DS，电泳速率完全取决于 。 二、实验操作 蛋白质的提取和分离一般分为四步： 、 、 和 。 （一）样品处理 1、红细胞的洗涤：洗涤红细胞的目的是 ，采集的血样要及时 分离红细胞。 2、血红蛋白的释放：在 和 作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 3、分离血红蛋白溶液：将搅拌好的混合溶液离心（2000r/min）后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的 ，第2层为白色薄层固体，是 ，第3层是红色透明液体，这是 ，第4层是 的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的 。 （二）粗分离：透析 取1mL的血红蛋白溶液装入 中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的 （PH7.0）中，透析12h。透析可以去除样品中 的杂质，或用于更换样品的缓冲液。 （三）纯化：凝胶色谱操作 1、制作凝胶色谱柱 2、装填凝胶色谱柱 3、样品的加入和洗脱 （四）纯度鉴定： 三、操作提示 1、 红细胞的洗涤 洗涤次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数过少，无法除去 ；离心速度过高和时间过长会使 一同沉淀，达不到分离的效果。 2、色谱柱填料的处理 商品凝胶使干燥的颗粒，使用前需直接放在洗脱液中膨胀。为了加速膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用 加热，逐渐升温至接近沸腾，通常只需1—2h。这种方法不但 ，而且可以除去凝胶中可能带有的 ，排除胶粒内的 。 3、凝胶色谱柱的装填 在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量 ，以降低凝胶颗粒之间的空隙。在装填凝胶柱时，不得有气泡存在。气泡会 ，降低 。在凝胶色谱操作过程中，不能发生洗脱液 ，露出凝胶颗粒的现象。一旦发生这种情况，凝胶色谱柱需要重新装填。 4、蛋白质的分离 在蛋白质分离过程中，仔细观察红色区带在洗脱过程中的移动情况。如果 ，说明色谱柱制作成功。